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基于磁共振成像的神经反馈训练技术开发与应用研究
作者:佚名    科技成果来源:本站原创    点击数:429    更新时间:2019/4/16           ★★★
成果信息
申报信息
  • 公布年份:
    2018
  • 学科分类号:
    R44
  • 关键词:
  • 成果简介:
    项目属于临床医学领域。脑是认知功能的物质基础且具有可塑性,可以通过脑的训练与重塑来实现人类认知功能的改善与康复。该项目将无创性磁共振脑功能成像技术与复杂的实时分析算法相结合,突破“三维磁共振脑功能成像数据实时采集和传输”、“实时大脑激活定位”和“神经痛神经反馈训练方法”等关键技术,构建神经反馈训练系统,并面向神经和精神类脑疾病开展临床应用研究。该技术为神经和精神类疾病患者提供了一面“镜子”,使其全面细致地“看到”自己当下的神经活动,并对特定受损靶脑区的神经活动进行调控训练,以获得认知功能的康复。该项目拓展了脑成像神经反馈研究理论,推动了脑神经反馈技术的创新发展,为神经反馈在神经和精神类脑疾病的非药物治疗应用奠定了重要的技术基础。该项目得到国家863计划等项目的立项支持。 该项目的创新性工作主要包括:(1)突破磁共振成像设备的数据实时采集传输瓶颈,率先在GE750 3.0T磁共振设备上实现了三维脑功能成像数据的高速可靠性传输,并同时实现了在西门子和飞利浦3.0T等核磁共振设备的跨平台数据实时采集,为神经反馈提供了可靠数据基础;(2)提出了一种新的脑激活区实时检测算法,该方法有效抑制成像过程中突发噪声的影响,实现大脑功能靶区的稳定检测,为脑疾病目标靶区的快速精准定位提供了关键支撑;(3)构建了一种基于多体素分析的新型脑信息反馈模型。该方法首次引入机器学习对大脑靶区脑活动状态进行实时空间模式分析,实现了大脑功能靶区活动状态信息的精确反馈;(4)基于实时磁共振脑功能成像神经反馈系统,率先提出了用于带状疱疹后遗神经痛、脑卒中和抑郁症患者的神经反馈实验方案,为多种神经和精神类疾病的临床治疗提供了一种全新的认知行为调节训练方法。项目成果鉴定专家组认为:“该成果医工结合特点鲜明,技术思路新颖,研制难度大,在实时数据采集传输和脑激活区在线检测研究方面达到国际先进水平”。围绕该项目,课题组获授权国家发明专利2项,软件著作权4项,发表论文8篇,其中医学3区和生物3区各2篇,总影响因子13.44分。 该项目研究成果自2014年12月以来,已在河南省人民医院、郑州大学第二附属医院、新乡市第一人民医院等多家医疗机构推广应用,面向神经性疼痛、脑卒中和抑郁症等多种神经和精神疾病,开展了共计300余例患者的新型认知行为疗法临床实验。应用表明,该系统运行稳定可靠,患者临床症状显著改善。2015年8月,中央电视台专题报道了相关研究成果,凤凰网、搜狐网等大型门户网站和河南省多家重要媒体进行了深入报道。2016年,相关成果入选国家“十二五”科技创新成果展,2017年受邀在第三届乌镇世界互联网大会展示,受到了广泛社会关注和好评。该项目研究切合国家科技部“中国脑计划”的战略布局,对该省认知行为疗法的发展及重大脑疾病的机理研究与治愈将起到关键的推动作用,有利于改善该省人民群众生活质量,减轻社会负担,同时促进脑科学相关成果的医疗技术产业化,具有重要的社会意义和经济价值。

 

 

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